- 1 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
  
Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hoá học các
hợp chất trong lá cà phê chè (Coffea Arabica L.) tại huyện
Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Ngƣời thực hiện: Nguyễn Thị Lê Phƣơng
Lớp: 08CHD
Khoa: Hoá học
Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân - 2 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân


điều trị sỏi thận rất tốt đồng thời đây cũng là những hoạt chất có khả năng chống lại
hai căn bệnh thế kỷ là ung thư và HIV. Ngoài ra, các thành phần trong lá cà phê chè
còn được sử dụng để điều trị hen xuyễn, nhiễm độc atropin, cúm, đau đầu, nhiễm độc
thuốc phiện.
Tại Việt Nam cũng đã có công trình nghiên cứu như “Nghiên cứu về thành
phần hoá học và hoạt tính sinh học của lá cà phê chè” (Nguyễn Quyết Tiến, Phạm
Thị Hồng Minh, Nguyễn Quốc Nam Hải), Báo cáo khoa học hội nghị công nghệ sinh
học toàn quốc 2009, Thái Nguyên 11/2009; “ Nghiên cứu thành phần hoá học lá cà
phê chè” (Nguyễn Quốc Nam Hải, 11/2009).
Nhận thấy tính ứng dụng cao của một số thành phần hoá học trong lá cà phê chè
nên tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học các
hợp chất trong lá cà phê chè (Coffea arabica L.) ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng qui trình chiết tách các hợp chất hóa học trong lá cà phê chè
- Xác định thành phần hoá học, cấu trúc hợp chất hóa học trong lá cà phê chè
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
Lá của cây cà phê chè ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk
* Phạm vi nghiên cứu
- Lá cà phê chè
- Chiết tách, xác định thành phần hoá học, cấu trúc hợp chất hoá học trong lá cà
phê chè
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- 4 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
- Nghiên cứu lý thuyết: phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng
quan các tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng dụng của cây
cà phê chè.
- Phương pháp thực nghiệm:
+ Phương pháp lấy mẫu: lá được thu hái, rửa thật sạch bằng nước sau đó phơi
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Cây cà phê chè [7],[8]
Cà phê là tên một chi thuộc họ Thiên thảo (Rubiaceae). Họ này bao gồm
khoảng 500 chi khác nhau với trên 6000 loài cây nhiệt đới.
Cây cà phê chè thuộc họ Rubiaceae, bộ Gentianales, loài C. Arabica.
Cà phê arabica còn được gọi là Brazilian Milds nếu nó đến từ Brazil, gọi là
Colombian Milds nếu nó đến từ Colombia, và gọi là Other Milds nếu đến từ các nước
khác.
Hiện nay, Brazil và Colombia là hai nước xuất khẩu chính loại cà phê này.
Bên cạnh đó còn một số quốc gia khác cũng xuất khẩu như Ethiopia, Mexico,
Guatemala, Hondurus, Peru, Ấn Độ,
1.1.1. Nguồn gốc
Cà phê chè có nguồn gốc từ cao nguyên nhiệt đới Ethiopia đông châu Phi. Sau
đó cà phê chè được người Hà Lan đem trồng trên các miền đất thuộc địa của họ. Năm
1718, người Hà Lan mang cà phê chè tới Surinam, năm 1725 người Pháp mang tới
- 6 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
Cayenne Cuối thế kỷ 18 cà phê chè được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu
do sự bành trướng thuộc địa của các đế quốc châu Âu.
Cà phê lần đầu tiên được đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica
được người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng ở phía Bắc sau đó lan ra các tỉnh
miền Trung như Quảng Trị, Quảng Bình, … Sau thu hoạch chế biến dưới thương hiệu
“Arabica du Tonkin”, cà phê được nhập khẩu về Pháp. Sau khi chiếm nước ta thực dân
Pháp thành lập các đồn điền cà phê như Chinê, Xuân Mai, Sơn Tây. Chúng canh tác
theo phương thức du canh du cư nên năng suất thấp, những năm đầu giảm từ 400 –
500 kg/ha, những năm sau giảm xuống còn 100 – 150 kg/ha. Để cải thiện tình hình,
Pháp du nhập vào nước ta hai giống mới là cà phê vối (C. robusta) và cà phê mít (C.

cà phê 25 tuổi được coi là già mặc dù nó có thể sống đến 70 năm. Hiện nay, cà phê chè
đang được Nhà nước khuyến khích phát triển ở Đông Nam Bộ, song do cà phê chè
chín sớm, giai đoạn chín lại rơi vào mùa mưa nên rất khó khăn cho việc thu hoạch,
phơi sấy và bảo quản. Thời gian mang quả trên cây từ lúc bắt đầu đến khi chín là 7 – 8
tháng.
1.1.3. Đặc điểm hình dáng
Cây cà phê chè có dạng bụi lớn, thẳng đứng, cao khoảng 2 – 3m. Cây mọc dại
có thể cao đến 15m (hình 1.1). Hình 1.1. Cây cà phê chè
+ Cành thon, dài, đối xứng.
+ Lá mọc đối xứng, cuống lá ngắn từ 0.4 – 1.2cm. Lá có hình oval, nhọn ở hai
đầu, rìa lá quăn, mềm và rủ xuống. Chiều dài của lá từ 7 – 20cm, rộng 4 – 6cm. Mặt lá
nhẵn, mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới xanh nhạt hơn.
+ Vỏ cây mỏng, có màu xám nhạt và trở nên sần sùi, nứt nẻ khi già.
+ Gỗ cây có màu nhạt, cứng, nặng và chắc.
- 8 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
+ Hoa có năm cánh, màu trắng, có hương thơm. Hoa mọc thành từng cụm hoa
gồm 2 – 9 cái (hình 1.2).

9 - 16
Đạm
1.8 – 2.5
Tanin
2
Axit caffeic
8 - 9
Pantoxan
5
Tinh bột
5 - 23
Dextrin
0.85
Đường
5 - 10
Cellulose
10 - 20
Hemicellulose
20
Lignin
4

1.2.2. Thành phần hoá học
Thành phần hoá học thay đổi tuỳ theo từng bộ phận:
- Vỏ quả: có màu đỏ do có chất antoxian và các vết ankaloid, trong vỏ chứa
21,5 – 30% chất khô (tanin, caffein, ).
- 10 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
- Vỏ trấu: chứa chủ yếu là cellulose và khoảng 0,4% caffein.
- Nhân: nước chiếm 10 – 12%, protein chiếm 9 – 11%, lipid chiếm 10 –

Tác dụng: Hành ứ, thông lâm. Trị thấp nhiệt ở bàng quang, ứ trệ hạ tiêu, sỏi
đường tiểu.
* Trân Kim Thang Gia Giảm: Hải kim sa 16g, Kê nội kim 12g, Lộ lô thông 16g,
Mạch môn 10g, Tiểu hồi 10g, Trạch tả 12g, Trân châu 60g, Ty qua lạc 12g, Vương bất
lưu hành 12g. Sắc uống.
Tác dụng: thanh nhiệt, lợi thấp, thông lâm, bài thạch. Trih thấp nhiệt hạ chú, uất
kết lâu ngày làm tạp chất của nước tiểu đọng lại thành sỏi, đường tiểu có sỏi.
* Niệu Lộ Bài Thạch Thang: Biển súc 24g, Chi tử 20g, Chỉ xác 10g, Chích thảo
10g, Cù mạch 15g, Đại hoàng 12g, Hoạt thạch 15g, Kim tiền thảo 30g, Mộc thông
10g, Ngư tất 15g, Thạch vi 30g, Xa tiền sử 24g. Sắc uống.
Tác dụng: Tiêu sỏi, thông lâm, hành khí, hoá ứ, thanh lợi, thấp nhiệt. Trị sỏi ở
đường tiểu.
* Liệu Lộ Kết Thạch Thang: Bạch vân linh 10g, Hải kim sa 15g, Hoạt thạch 12g,
Hổ phách 3g, Kim tiền thảo 15g, Mộc thông 6g, Thanh bì 10g, Xa tiền tử 10g. Sắc
uống.
Tác dụng: lợi thấp, hoá ứ, trị sỏi ở bàng quang.
* Thược Dược Cam Thảo Thang Gia Vị: Bạch thược, Trân châu mẫu 30g, Cam
thảo, Đàn hương, Nga truật, Nguyên hồ, Hồi hương đều 10g, Điền sâm, Mạch môn,
Bạch vân linh 12g. Sắc uống.
- 12 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
Tác dụng: hoãn cấp, chỉ thống. Trị thận hư, lưng đau, khí âm đều suy, khí
nghịch, sỏi niệu quản.
* Phụ Kim Thang: Kim tiền thảo 30g, Phụ tử 12g, Thục địa 20g, Trạch tả 10g.
Sắc uống.
Tác dụng: Ôn thận, hành thuỷ. Trị thận khí hư tổn, sỏi đường tiểu.
Hầu hết các bài thuốc trị sỏi thận ở trên gồm nhiều vị thuốc phổ biến, điều trị
kéo dài. Riêng bài thuốc cổ truyền của dân tộc Dao, thuộc loại độc vị, đó là bài thuốc
cổ truyền khá độc đáo chỉ sử dụng một loại thảo dược là lá cây cà phê chè, tác dụng
bài sỏi thận với kích thước nhỏ hơn 10mm là rất tốt trong thời gian ngắn 20-30 ngày.

axit hữu cơ đơn giản (axit axetic, axit oxalic, axit táo, axit chanh, ), đôi khi trong một
vài thực vật (đặc biệt trong các thực vật giàu ankaloid) các ankaloid chỉ liên kết với
các axit hữu cơ đặc trưng với chúng như: axit fumaric, axit cevadinic, axit meconic,
Phần lớn các ankaloid là các hợp chất tinh thể rắn, một vài hợp chất trong số
chúng dạng lỏng có thể làm sạch bằng phương pháp chưng cất mà không bị phân huỷ
(nicotin, arecolin, coniin, ) ở nhiệt độ phòng. Các ankaloid rắn thường có vị đắng
còn các ankaloid lỏng thường có vị cay.
Các hợp chất ankaloid ở dạng bazơ tự do hầu hết không tan trong nước, tuy
nhiên tan tốt trong chloroform. Trong các ankaloid thường chứa các cacbon bất đối,
hoạt động quang học (
)
D

và thường chỉ tồn tại trong thực vật ở một dạng nhất định.
1.4.2. Phân tích định tính
Người ta đã sử dụng khá nhiều thuốc thử để xác nhận sự có mặt của ankaloid
trong thực vật. Do cơ sở các phản ứng hoá học của ankaloid phần lớn không rõ ràng,
nên người ta chỉ phân biệt các phản ứng này là các phản ứng màu hoặc phản ứng tạo
tủa.
1.4.2.1. Các phản ứng tạo tủa
- 14 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
* Thuốc thử Mayer: K
2
HgI
4
[kali-thuỷ ngân (II) iodua-kaliumiodomercurat]: Là
thuốc thử ankaloid thông thường cho tủa màu trắng (vàng trắng) không tan kể cả dung
dịch axit loãng.
* Thuốc thử Bouchardat hay Wagner: KI

chứa 10 giọt axit HNO
3
).
Phản ứng không màu với các ankaloid: atropin, coniin, nicotin, caffein, quinin,
cocain, strychnin.
Đỏ, vàng: Brucin
Vàng cam, đỏ máu: Veratrin
Nâu đỏ, nâu sẫm: Papaverin
Đỏ máu, vàng: Tebain
* Tác nhân Thalleiochin: nước clo (brôm) + amoniac.
Xanh lá cây: quinin, quinidin
* Tác nhân Arnold-Vitali: lượng nhỏ KNO
2
+ axit H
2
SO
4
đậm đặc.
Màu tím: Atropin, hyoscyamin, scopolamin
- 15 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
Đỏ tím: Strychnin

Hình 2.2. Lá cà phê chè phơi khô

- 17 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân

Hình 2.3. Bột lá cà phê chè
2.2. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất
2.2.1. Thiết bị - Dụng cụ
Bộ chiết soxhlet, máy cô quay chân không, máy quang phổ UV – VIS (Trung
tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia – Đài khí tượng thuỷ văn khu vực Trung Trung bộ,
660 Trưng Nữ Vương, Đà Nẵng), máy hấp thụ nguyên tử AAS (Trung tâm khí tượng
thuỷ văn quốc gia – Đài khí tượng thuỷ văn khu vực Trung Trung bộ, 660 Trưng Nữ
Vương, Đà Nẵng), máy đo sắc ký khí ghép khối phổ GC – MS (Trung tâm kỹ thuật đo
lường chất lượng II, số 2, Ngô Quyền, Đà Nẵng).
Cân phân tích (độ chính xác tới 0.001g), phễu chiết, giấy lọc, bình cầu, bình
định mức, đũa khuấy, buret, pipet, bếp cách thuỷ, tủ sấy, lò nung, cốc sứ, bình hút ẩm
và các dụng cụ khác.
2.2.2. Hoá chất
Dung môi: n-hexan
Hoá chất vô cơ: FeCl

- Công thức:
* Độ ẩm của mỗi mẫu
W(%) =
%100
)(
2
321


m
mmm
( 2.1)
Lá cà phê chè
Phơi khô, xay nhuyễn
Bột lá cà phê chè
Xác định hàm lượng kim
loại nặng
Xác định: độ ẩm, hàm
lượng tro
Chiết bằng phương
pháp chiết soxhlet
Khảo sát tỉ lệ rắn – lỏng
Khảo sát thời gian
chiết
Dịch chiết

Định tính một số nhóm
chất

Khảo sát các yếu tố ảnh

Để xác định hàm lượng tro và các nguyên tố vô cơ trong cơ thể động vật, thực
vật người ta dùng các phương pháp tro hóa mẫu.
Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng phương pháp tro hóa mẫu bằng phương
pháp khô. Các mẫu lá cà phê chè (khối lượng m
3
) đã xác định độ ẩm ở trên tiếp tục
được sử dụng để tro hóa. Các mẫu được cho vào lò nung và tiến hành tro hoá mẫu ở
500-600
0
C trong thời gian từ 4 – 6h, cho đến khi thu được tro trắng.
Khối lượng tro chính là phần chất còn lại sau khi nung.
Lấy mẫu ra làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, cân lại mẫu đến
khối lượng không đổi, có khối lượng m
4
.
Công thức tính:
% tro =
%100
2
14


m
mm
( 2.3)
% tro trung bình =
n
tro
n


(nanogam) với sai số không lớn hơn 15%.
Cơ sở lý thuyết của phép đo là sự hấp thụ năng lượng ánh sáng (bức xạ đơn sắc)
của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của
nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ theo định luật hấp thụ ánh sáng Lambert –
Beer.
Mẫu được nguyên tử hóa bằng phương pháp ngọn lửa, với hỗn hợp khí đốt là
C
2
H
2
– không khí. Định lượng bằng phương pháp lập đường chuẩn. Các dung dịch
chuẩn được pha chế từ các dung dịch chuẩn gốc chứa các kim loại với nồng độ
1000ppm.
2.5. Phƣơng pháp chiết và khảo sát các điều kiện chiết từ lá cà phê chè
2.5.1. Phương pháp chiết
- 21 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
Phương pháp chiết là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách
biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng. Có thể chiết
từ hỗn hợp dung dịch hay từ chất rắn.
Phương pháp soxhlet
Thiết bị chiết soxhlet là thiết bị cho phép chiết tuần hoàn các chất rắn (hình
2.4). Nguyên tắc của phương pháp chiết này là đun nóng dung môi trong bình cầu cho
hơi dung môi đi lên bình chiết chứa chất cần chiết (đã được gói kỹ bằng giấy lọc hoặc
vải), dung môi sau khi bay hơi lên gặp sinh hàn rồi ngưng tụ và lại chảy vào bình
chiết. Khi mực chất lỏng của chất cần chiết ngang bằng với ống nhánh bên ngoài thì
theo nguyên tắc bình thông nhau dịch này sẽ đổ xuống lại bình cầu. Nếu dung môi hoà
tan chất hấp phụ thì chất hữu cơ rắn còn lại trên bình chiết lấy ra làm khô. Nếu dung
môi hoà tan chất hữu cơ thì thu được dung dịch chất hữu cơ trong bình cầu và ta có thể
tiến hành tinh chế theo phương pháp bình thường như cô thu kết tủa hoặc kết tinh lại

sóng và độ hấp thụ ở các bước sóng tương ứng.

2.6. Chƣng cất dung môi bằng phƣơng pháp cất quay chân không
Chưng cất là phương pháp thường dùng để tinh chế và tách biệt các chất có
nhiệt độ sôi khác nhau bằng cách đun sôi chất lỏng thành hơi rồi cho ngưng tụ hơi lại
thành chất lỏng tinh khiết.
Hình 2.5. Bộ cất quay chân không
- 23 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân
Phương pháp chưng cất chân không thường dùng để chưng cất những chất có
nhiệt độ sôi cao hay dễ bị phân huỷ ở nhiệt độ sôi.
Dụng cụ chưng cất chân không gồm bình claizen có lắp nhiệt kế và mao quản, ống
sinh hàn, bình hứng, áp kế thuỷ ngân, bình bảo hiểm và bơm hút chân không (hình 2.5).
2.7. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến dịch chiết từ lá cà phê chè
Lấy các mẫu dịch chiết bằng dung môi n-hexan bảo quản trong các điều kiện
khác nhau là để ở nhiệt độ phòng, để ở nhiệt độ 80
0
C, để trong tủ lạnh, sau 4h lấy ra
quan sát.
Lấy các mẫu dịch chiết bằng dung môi n-hexan cho vào 3 ống nghiệm: 1 ống để
đối chứng, 1 ống cho HCl, 1 ống cho NaOH vào và quan sát.
2.8. Khảo sát định tính các dịch chiết
2.8.1. Phát hiện các hợp chất sterol
Lấy 5ml dịch chiết thu được, thêm 2ml NaOH 10% thu được dịch rồi lấy dịch đó

kí khí với máy phổ khối lượng.
Sắc kí khí phân giải cao là một phương pháp hữu hiệu để phân tách các hỗn hợp
phức tạp, đặc biệt là khi nhiều hợp phần trong hỗn hợp có độ phân cực lớn.
Khối phổ là phương pháp phân tích mà trong đó hợp chất xét nghiệm được ion hoá
và phá thành các mảnh trong thể khí dưới chân không cao (10
-6
mmHg). Sau quá trình
ion hoá, các hạt có điện tích đó được gia tốc trong một điện trường, được tách trong
một từ trường theo tương quan giữa khối lượng và điện tích của chúng, cuối cùng được
ghi nhận theo cường độ của các hạt đó.
Ở hệ thống GC – MS người ta phải áp dụng những kỹ thuật đặc biệt để loại những
dung môi phân cực dùng cho sắc kí khí trước khi chuyển sang máy phổ khối lượng.
Toàn bộ quá trình vận hành và ghi kết quả đều được tự động điều khiển bởi computer. - 25 -
SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân


2
105.300
4.981
109.475
16.180